(57)【要約】【課題】  本発明は、ＦＰＣに形成した回路パターンの蓄熱温度を均一にして、高品質の画像を印刷可能なサーマルヘッドおよびこれを用いたサーマルプリンタを提供すること。【解決手段】  本発明のサーマルヘッド１は、所定の間隔を有して整列配置された複数の発熱素子３と、この発熱素子３への通電を制御して発熱素子３の発熱を制御可能な駆動用ＩＣ６と、この駆動用ＩＣ６に接続する複数の回路パターン９が形成されたＦＰＣ８とを備え、このＦＰＣ８は、複数の回路パターン９と背中合わせに対向する側に導電性の蓄熱部１２を形成した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を有して整列配置された複数の発熱素子と、この発熱素子への通電を制御して前記発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣと、この駆動用ＩＣに接続する複数の回路パターンが形成されたＦＰＣとを備え、
前記ＦＰＣは、前記複数の回路パターンと背中合わせに対向する側に導電性の蓄熱部を形成したことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記ＦＰＣは、一方の面に前記回路パターンを形成し、他方の面に前記蓄熱部を形成したことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記ＦＰＣは、第１、第２のＦＰＣを積層した２層構造からなり、前記第１、第２のＦＰＣは、少なくとも互いに対向する内面のいずれか一方に前記回路パターンを形成すると共に、いずれか一方の外面に前記蓄熱部を形成したことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記蓄熱部は、前記回路パターンと同じ材質からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣに接続する回路パターンを有するＦＰＣに、前記回路パターンと背中合わせに対向する部分に導電性の膜からなる蓄熱部を形成した請求項１乃至４のいずれかに記載のサーマルヘッドを用いたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣに接続する回路パターンを形成したＦＰＣを有するサーマルヘッドおよびこれを用いたサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーマルヘッド２１は、図６に示すように、絶縁性のヘッド基板２２上にドット状の発熱素子２３が、複数所定の間隔を有して列方向に整列形成されている。
また、それぞれの発熱素子２３の一方側には、パターン状の個別電極（図示せず）が形成され、この個別電極を介して複数のブロックに分割された発熱素子が駆動用ＩＣ２４にそれぞれ接続されている。
また、発熱素子２３の他方側には、それぞれの発熱素子２３に導通する共通電極（図示せず）が形成されている。  
前記駆動用ＩＣ２４は、印刷情報に基づいて発熱素子２３を選択的に発熱制御可能になっている。
【０００３】
また、ヘッド基板２２の表面で駆動用ＩＣ２４から図示下方側には、複数の引き出しパターン（図示せず）が引き出し形成され、この引き出しパターンにＦＰＣ２５が半田付け等で接続されている。
前記ＦＰＣ２５の一方の面２５ａには、引き出しパターンに半田付け等で接続可能な複数の回路パターン２６が、図７に示すように形成されいる。
前記回路パターン２６は、幅狭の第１パターン２６ａと、この第１パターン２６ａより幅広の第２パターン２６とからなり、幅寸法が異なる２種類で構成されている。
そして、例えば幅狭の第１パターン２６ａが信号パターンに、幅広の第２パターン２６ｂが電源パターンおよびグランドパターンに用いられている。
【０００４】
また、回路パターン２６は、ＦＰＣ２５の図示下端部に集約されて、端子部２７に引き出されている。
そして、端子部２７に集約して形成した回路パターン２６が、サーマルプリンタ（図示せず）側の回路基板に接続可能になっている。
このような従来のサーマルヘッド２１を用いたサーマルプリンタ（図示せず）は、発熱素子２３の発熱を駆動用ＩＣ２４で制御しながら、例えば感熱紙等の記録媒体に所望の画像を印刷可能になっている。
【特許文献１】特開２０００−３３４９９２号公報
【特許文献２】特開２００１−９６７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来のサーマルヘッド２１は、印刷中の発熱素子２３の発熱がヘッド基板２２を介してＦＰＣ２５に伝達され、この熱が回路パターン２６に蓄熱される。この回路パターン２６への蓄熱は、幅狭な第１パターン２６ａより幅広な第２パターン２６ｂの方が大きくなる。
そのために、ヘッド基板２２は、第１パターン２６ａを接続する部分より第２パターン２６ｂを接続する部分の方が温度上昇して温度ムラとなる。
このヘッド基板２２の温度ムラが、印刷中の発熱素子２３に伝達されて、発熱素子２３の発熱温度がムラになる問題があった。
【０００６】
このような従来のサーマルヘッド２１を用いたサーマルプリンタ（図示せず）で記録媒体（図示せず）に印刷した画像は、濃度ムラ等が発生して、印画品質が低下するおそれがあった。
本発明は、前述したような課題を解決して、ＦＰＣに形成した回路パターンの蓄熱温度を均一にして、高品質の画像を印刷可能なサーマルヘッドおよびこれを用いたサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明のサーマルヘッドは、所定の間隔を有して整列配置された複数の発熱素子と、この発熱素子への通電を制御して前記発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣと、この駆動用ＩＣに接続する複数の回路パターンが形成されたＦＰＣとを備え、
前記ＦＰＣは、前記複数の回路パターンと背中合わせに対向する側に導電性の蓄熱部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記ＦＰＣは、一方の面に前記回路パターンを形成し、他方の面に前記蓄熱部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記ＦＰＣは、第１、第２のＦＰＣを積層した２層構造からなり、前記第１、第２のＦＰＣは、少なくとも互いに対向する内面のいずれか一方に前記回路パターンを形成すると共に、いずれか一方の外面に前記蓄熱部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記蓄熱部は、前記回路パターンと同じ材質からなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣに接続する回路パターンを有するＦＰＣに、前記回路パターンと背中合わせに対向する部分に導電性の膜からなる蓄熱部を形成した請求項１乃至４のいずれかに記載のサーマルヘッドを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わるＦＰＣは、複数の回路パターンと背中合わせに対向する側に導電性の蓄熱部を形成したので、幅寸法の異なる回路パターンの蓄熱温度にバラツキが発生しても、この蓄熱温度のバラツキを蓄熱部で均一にすることができる。
そのために、発熱素子の発熱温度を均一にすることができ、高品質な画像を印刷可能なサーマルヘッドを提供できる。
【００１３】
また、ＦＰＣは、一方の面に回路パターンを形成し、他方の面に蓄熱部を形成したので、回路パターンの蓄熱温度のバラツキを蓄熱部で均一にすることができる。
【００１４】
また、ＦＰＣは、第１、第２のＦＰＣを積層した２層構造からなり、第１、第２のＦＰＣは、少なくとも互いに対向する内面のいずれか一方に回路パターンを形成すると共に、いずれか一方の外面に蓄熱部を形成したので、２層構造のＦＰＣでも、回路パターンの蓄熱温度のバラツキを均一にすることができる。
【００１５】
また、蓄熱部は、回路パターンと同じ材質からなるので、使用する材料を標準化することができ、管理ロスを削減できる。
【００１６】
また、本発明のサーマルプリンタは、発熱素子の発熱を制御可能な駆動用ＩＣに接続する回路パターンを有するＦＰＣに、前記回路パターンと背中合わせに対向する部分に導電性の膜からなる蓄熱部を形成した請求項１乃至４のいずれかに記載のサーマルヘッドを用いたので、発熱温度の発熱温度のバラツキを均一にして高品質の画像印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明のサーマルヘッド１を図面に基づいて説明する。図１は本発明のサーマルヘッドの平面図であり、図２は本発明のサーマルヘッドの要部断面図であり、図３は本発明に係わるＦＰＣの要部拡大図であり、図４は本発明に係わるＦＰＣの要部断面図であり、図５は本発明に係わるＦＰＣの変形例の要部断面図である。
【００１８】
本発明の一実施の形態のサーマルヘッド１は、ラインヘッドからなり、図１に示すように、ガラス等の絶縁部材からなり蓄熱性に優れた横長状のヘッド基板２が配設されている。
前記ヘッド基板２の図示上部側の一端部２ａ寄りの位置には、Ｔａ−ＳｉＯ２等のサーメット等からなる複数の発熱素子３がドット状に形成されている。
【００１９】
そして、発熱素子３は、図２に示すように、ヘッド基板２の一端部２ａと平行な横長状で所定高さに突出する凸条部２ｂの頂部に、スパッタ蒸着とフォトリソ技術とにより所定の感覚を有して所定の厚さに形成され、ヘッド基板２の一端部２ａと平行方向に所定の間隔を有して整列配置されている。
そして、複数の発熱素子３には、所定の線幅で材質がＡｌあるいはＣｕ等からなる個別電極４が接続され、この個別電極４は、スパッタ蒸着とフォトリソ技術とにより、図２に示すように、左側に所定長さで引き出し形成されている。
【００２０】
また、複数の発熱素子３は、ヘッド基板２の一端部２ａ側に形成した共通電極５によりそれぞれが接続されている。前記共通電極５は、個別電極４を形成するときに同時に形成されている。
また、個別電極４の図示左側端部には、ＣＰＵ等の駆動用ＩＣ６の一方側が半田等のより実装されて接続されている。
前記駆動用ＩＣ６は、ヘッド基板２上の横方向に互いに隣り合わせて複数が整列して実装されている。そして、印刷情報に基づいて駆動用ＩＣ６から個別電極４を介して発熱素子３に通電パルスが出力されて、複数の発熱素子３をそれぞれ選択的に発熱制御可能になっている。
【００２１】
また、駆動用ＩＣ６の他方側は、図２に示す個別電極４の左側端部と所定の隙間を有して、ヘッド基板２の他端部２ｃ側まで延長形成された引き出しパターン７に半田付け等で接続されている。
即ち、個別電極４と引き出しパターン７とは、駆動用ＩＣ６を介して接続されている。
また、ヘッド基板２の他端部２ｃ側には、所定厚さで横長状のＦＰＣ８が配設されている。このＦＰＣ８は、図２に示すように、一方の面８ａに複数の回路パターン９が印刷等で右側の一端部８ｂから、左方向に所定長さで延長形成されている。前記回路パターン９は、複数の引き出しパターン７と同じピッチ寸法で複数形成されている。
そして、回路パターン９と引き出しパターン７とが半田１０等で接続されて、ヘッド基板２とＦＰＣ８とが一体化されている。
【００２２】
また、回路パターン９は、図３、図４に示すように、従来の技術と同様の幅狭な第１パターン９ａと、この第１パターン９ａより幅広な第２パターン９ｂとの、幅寸法が異なる２種類で構成されている。
そして、例えば幅狭の第１パターン９ａが信号パターンに、また、幅広の第２パターン９ｂが電源パターンおよびグランドパターンとして用いられている。
前記複数の回路パターン９は、ＦＰＣ８の図示右側の一端部８ｂから左方向の所定位置に貫通形成したスルホール１１に接続されて、他方の面８ｃ側に引き出されている、
前記スルホール１１で他方の面８ｃ側に引き出された回路パターン９は、ピッチ寸法を狭めて集約されて、ＦＰＣ８の他端部８ｄまで延長形成されている。
【００２３】
また、ＦＰＣ８に形成した複数の回路基板１０と背中合わせに対向する他方の面８ｃ側には、例えば回路パターン９と同じ導電性の材料からなる蓄熱部１２がベタ印刷等で、横長状に形成されている。
また、ＦＰＣ８の他方の面８ｃ側に引き出されてピッチ寸法を狭めて集約された複数の回路パターン９には、端子部１３が接続されている。
そして、端子部１３に形成した端子パターン（図示せず）が、サーマルプリンタ（図示せず）側に配設した回路基板に接続可能になっている。
【００２４】
このような本発明のサーマルヘッド１を用いたサーマルプリンタは、内部の回路基板に端子部１３の端子パターンを接続した状態で、サーマルヘッド１が所定位置に搭載されている。
また、サーマルプリンタの内部には、プラテンローラが回転自在に配設されており、プラテンローラに本発明のサーマルヘッド１がヘッドアップ／ダウン可能に配設されている。
そして、ヘッドアップ状態のサーマルヘッド１とプラテンローラとの間には、給紙部に収納載置した記録媒体が、１枚ずつ分離されて給紙されるようになっている。
【００２５】
このようなサーマルプリンタによる印刷動作を説明すると、ヘッドアップ状態のサーマルヘッド１とプラテンローラとの間に、例えば感熱紙からなる記録媒体を給紙する。
その後、サーマルヘッド１をヘッドダウンさせて、記録媒体を介して発熱素子３をプラテンローラに圧接する。
そして、プラテンローラを回転させて記録媒体を一方向に搬送すると共に、駆動用ＩＣ６を介して複数の発熱素子３を選択的に発熱させることにより、記録媒体が発色して記録媒体に所望の画像を印刷することができる。
【００２６】
また、印画紙等からなる記録媒体を用いてカラー印刷する場合は、サーマルヘッド１とプラテンローラとの間にカラー印刷用のインクリボンが引き回しされている。
そして、インクリボンとプラテンローラとの間に記録媒体を給紙して頭出しを行い、その後、サーマルヘッド１をヘッドダウンさせて、インクリボンを介して記録媒体をプラテンローラに圧接する。
そして、プラテンローラを回転させて記録媒体を一方向に搬送させると共に、駆動用ＩＣ６を介して複数の発熱素子３を選択的に発熱させることにより、記録媒体にカラー用インクリボンの最初の色のインクが熱転写されて、最初の色の画像が印刷される。
【００２７】
その後、記録媒体をバックフィードして再度頭出しを行い、最初の色の印刷動作と同じ動作を繰り返して、最初の色の画像の上に２番目の色の画像を重ね印刷する。
前記印刷動作を繰り返えすことで、印画紙からなる記録媒体に所望のカラー画像を印刷できるようになっている。
このような記録媒体に印刷した画像は、発熱素子３の熱がヘッド基板を介して伝達されて温度上昇したＦＰＣ８の第１、第２パターン９ａ、９ｂの温度差を蓄熱部１２で均一化することができる。
そのために、記録媒体に印刷される画像
ダミーパターン６によって発熱素子３の発熱温度を均一にすることができ、印刷ムラ等のない高品質な画像を印刷することができる。  
【００２８】
尚、本発明のサーマルヘッド１の実施の形態では、１枚のＦＰＣ８の一方の面８ａに回路パターン９を形成し、他方の面８ｃの回路パターン９と背中合わせに対向する部分に蓄熱部１２を形成した物で説明したが、ＦＰＣの変形例として、図５に示すような、第１、第２のＦＰＣ１４、１５を互いに対向させて積層した２層構造のＦＰＣ１３でも良い。
このような２層構造のＦＰＣ１３は、第１のＦＰＣ１４の内面１４ａ、または第２のＦＰＣ１５の内面１５ａ、または両方の内面１４ａ、１５ａに複数の第１回路パターン１６を形成している。
また、第２のＦＰＣ１５の外面１５ｂにも、第１回路パターン１６と筺となる複数の第２回路パターン１７を形成している。
【００２９】
また、複数の第１回路パターン１６と背中合わせに対向する第１のＦＰＣ１４の外面１４ｂには、横長状の蓄熱部１８が形成されている。
あるいは、第２回路パターン１７を第１のＦＰＣ１４の外面１４ｂに形成し、蓄熱部１８を第２のＦＰＣ１５の外面１５ｂに形成したものでも良い。あるいは、第２回路パターン１７が無いものでも良い。
即ち、２層構造の第１、第２のＦＰＣ１４、１５は、少なくとも互いに対向する内面１４ａ、１５ａのいずれか一方に回路パターン１６を形成すると共に、いずれか一方の外面１４ｂ、１５ｂに蓄熱部１８を形成したものであれば良い。
【００３０】
このような２層構造のＦＰＣ１３は、発熱素子３の発熱が幅寸法にバラツキのある回路パターン１６に伝達されて、幅寸法の異なる回路パターン１６間での蓄熱温度にバラツキがあっとしても、この温度バラツキを蓄熱部１８で均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のサーマルヘッドを説明する平面図である。
【図２】本発明に係わるサーマルヘッドの要部断面図である。
【図３】本発明に係わるＦＰＣの平面図である。
【図４】本発明に係わるＦＰＣの要部断面図である。
【図５】本発明に係わるＦＰＣの変形例の要部断面図である。
【図６】従来のサーマルヘッドを説明する平面図である。
【図７】従来のサーマルヘッドに係わるＦＰＣの平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：本発明のサーマルヘッド
２：ヘッド基板
２ａ：一端部
２ｂ：凸部
３：発熱素子
４：個別電極
５：共通電極
６：駆動用ＩＣ
７：引き出しパターン
８：ＦＰＣ
８ａ：一方の面
８ｂ：一端部
８ｃ：他方の面
９：回路パターン
１１：スルホール
１２：蓄熱部
【図１】
2005088324.tif 000003
【図２】
2005088324.tif 000004
【図３】
2005088324.tif 000005
【図４】
2005088324.tif 000006
【図５】
2005088324.tif 000007
【図６】
2005088324.tif 000008
【図７】
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